本發(fā)明專利技術涉及一種解決CMMB系統(tǒng)中多碼率LDPC碼信息比特重新排序的方案，其特征在于，所述系統(tǒng)的LDPC碼的信息比特重新排序裝置主要由控制器、重新排序表、源地址發(fā)生器、目的地址發(fā)生器和碼字存儲器五部分組成。該方案只對部分信息比特重新排序，縮短了處理時間，在制作重新排序表時，對源地址和目的地址分別采用了增量和偏移量表示機制，減少了存儲容量需求。源地址發(fā)生器利用源地址增量產(chǎn)生源地址，目的地址發(fā)生器利用目的地址偏移量產(chǎn)生目的地址?？刂破飨雀鶕?jù)源地址從碼字中讀出信息比特，再將它寫入到目的地址指定的碼字位置。本發(fā)明專利技術提高了LDPC碼信息比特重新排序的處理速度，極大地節(jié)約了存儲器消耗，由此帶來成本低、處理時間短等好處。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及移動多媒體廣播領域，特別涉及一種CMMB系統(tǒng)中LDPC碼信息比特的重新排序方法。
技術介紹
在數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)在信道傳輸過程中的可靠性，往往采用前向糾錯技術抵抗噪聲和干擾的影響，降低誤碼率，提高接收質量。低密度奇偶校驗(Low-DensityParity-Check, LDPC)碼具有優(yōu)異的糾錯性能，在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。CMMB系統(tǒng)采用了級聯(lián)碼，外碼是RS碼，內碼是系統(tǒng)形式的二進制LDPC規(guī)則碼。LDPC碼長恒為n=9216比特，碼率有2種1/2和3/4。圖I給出了 2種碼率下LDPC碼的信 息數(shù)據(jù)比特長度k和校驗數(shù)據(jù)比特長度r=n-k。雖然CMMB系統(tǒng)采用的是LDPC系統(tǒng)碼，但信息向量不是原封不動地集中放置在碼字的前半部分或后半部分，而是被打亂散布在碼字中，其目的是進一步提高LDPC碼的糾錯能力。這意味著，在進行LDPC編碼之前必須對信息向量重新排序，使信息比特散布于整個碼字中；在LDPC譯碼完成之后必須對信息比特重新排序，使散布于整個碼字中的信息比特組成信息向量。信息比特重新排序的現(xiàn)有解決方案是信息比特在信息向量中的地址是順序遞增的，從O到k-1，由計數(shù)器實時產(chǎn)生，而信息比特在碼字中的地址是隨機排列的，需要事先放置在一個查找表中。對于LDPC編碼之前的重新排序，從信息向量中順序讀取信息比特，依次按照地址查找表中的地址(作為目的地址)將信息比特流散布于碼字中；對于LDPC譯碼之后的重新排序，依次按照地址查找表中的地址(作為源地址)從碼字中讀取被打亂的信息比特，構成信息比特流并順序寫入信息向量中?？梢?，LDPC編碼之前和LDPC譯碼之后的信息比特重新排序是互逆過程，這兩個重新排序過程中的源地址與目的地址是互換關系。對于信息比特重新排序的現(xiàn)有解決方案，處理時間是k個時鐘周期，查找表中的每個地址至少要用14比特表示，對兩種碼率LDPC碼重新排序共需(4608+6912) *14=161，280比特的地址查找表。當采用硬件實現(xiàn)時，如此大的存儲需求會增加設備成本，且重新排序時間較長。
技術實現(xiàn)思路
針對CMMB系統(tǒng)LDPC碼信息比特重新排序的現(xiàn)有實現(xiàn)方案中存在的需要大容量存儲器這一技術缺點，本專利技術提供了一種對源地址和目的地址分別采用增量和偏移量表示機制的重新排序方案，只需對部分信息比特重新排序，能有效提高處理速度，降低對存儲器容量的需求。如圖3所示，CMMB標準中兩種碼率LDPC碼譯碼之后的信息比特重新排序裝置主要由5部分組成控制器、重新排序表、源地址發(fā)生器、目的地址發(fā)生器和碼字存儲器。在本專利技術中，只對碼字(前1·比特中的所有信息比特重新排序，而讓碼字c后k比特中的所有信息比特保持不動，所以能有效縮短處理時間。重新排序表存儲的不是源地址和目的地址的絕對值，而是相鄰源地址之間的增量和目的地址相對于2048的偏移量。對地址信息進行了壓縮處理，從而減少對存儲器容量的需求。本專利技術提高了 LDPC碼信息比特重新排序的處理速度，極大地節(jié)約了存儲器消耗，克服了現(xiàn)有解決方案的一系列缺點，由此帶來成本低、處理時間短等好處。關于本專利技術的優(yōu)點與精神可通過接下來的專利技術詳述及附圖得到進一步的了解。附圖說明圖I給出了 2種碼率下LDPC碼的信息數(shù)據(jù)比特長度k和校驗數(shù)據(jù)比特長度r ； 圖2給出了 2種碼率下LDPC碼字前r比特和后k比特中的信息比特數(shù)；圖3是CMMB標準中兩種碼率LDPC碼的信息比特重新排序功能框圖；圖4是重新排序表每個單元的數(shù)據(jù)結構示意圖；圖5是源地址發(fā)生器的功能框圖；圖6是目的地址發(fā)生器的功能框圖；圖7是目的地址發(fā)生器中加法器的等效功能框圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步說明，但不作為對本專利技術的限定。 在CMMB標準中，LDPC編碼之前和LDPC譯碼之后的信息比特重新排序是互逆過程，這兩個重新排序過程中的源地址與目的地址是互換關系。鑒于此，本專利技術著重介紹LDPC譯碼之后的信息比特重新排序，稍作修改即可用于LDPC編碼之前的信息比特重新排序。令I Xn 階向量 C=IX] (O < i〈n)是 LDPC 碼字，I Xk 階向量 m=[mj] (O < j〈k)是信息向量，其中，k=n-r。如圖2所示，對于1/2碼率LDPC碼，在碼字c的前r比特和后k比特中分別有u=2082和v=2526個信息比特；對于3/4碼率LDPC碼，在碼字c的前r比特和后k比特中分別有u=1612和v=5300個信息比特。對于CMMB標準中的任一碼率LDPC碼，在碼字c的后k比特中，如果Ci (r彡i〈n)是信息比特Hij，那么必有i = j+r。這說明，信息比特在向量c后k比特中的地址與其在m中的地址呈線性關系。由此可知，只要按照一定映射關系將碼字c前r比特中的信息比特全部移至碼字c后k比特中校驗比特所在的位置，就能完成信息比特的重新排序，變換后的碼字c的后k比特構成了信息向量。在信息比特重新排序的過程中，碼字c后k比特中的所有信息比特原地不動，而移動碼字c前r比特中的所有信息比特時，必須知道各個信息比特在碼字c中的源地址S1(O彡l〈u，O彡Sl〈r)及其對應的目的地址Cl1 (O彡l〈u，r彡d^n)。si與dl的映射關系由CMMB標準規(guī)定。為了兼容兩種碼率，S1和Cl1分別需要使用13和14比特來表示。如果直接存儲源地址和目的地址，那么共需(2082+1612) * (13+14) =99，738比特的重新排序表，所需存儲空間為現(xiàn)有解決方案的62%。為了進一步減少存儲需求，本專利技術對重新排序表的存儲機制進行優(yōu)化。重新排序表存儲的不是源地址和目的地址的絕對值，而是相鄰源地址之間的增量S1 (OS l〈u)和目的地址相對于2048的偏移量τ JO彡Ku, r-2048 ( τ Ζη-2048)。δ i和T1滿足以下關系式δ ^S1-S1-I-I(I)τ ^^-2048(2)其中，當1=0 時，SfO。對于任一 δ i，均有O < δ <16，因此用4比特無符號數(shù)來表示。之所以選擇2048作為目的地址參考基準的原因是，對于兩種碼率，2048是小于!■的2的冪次的最大值。這樣做有兩個好處一是簡化由目的地址偏移量τ χ恢復絕對目的地址的運算，二是減小用二進制表示τ I的位數(shù)。對于任一 τ i，均有0〈 τ <7168，因此用13比特無符號數(shù)來表示。根據(jù)上述分析，圖3給出了 CMMB標準中兩種碼率LDPC碼的信息比特重新排序裝 置，它主要由控制器、重新排序表、源地址發(fā)生器、目的地址發(fā)生器和碼字存儲器五個功能模塊組成。重新排序表的深度是U，每個單元的數(shù)據(jù)寬度是17位，高4位表示源地址增量δ 1(O ( l〈u),低13位表示目的地址偏移量τ i,如圖4所示。源地址發(fā)生器利用源地址增量δ χ累加計算絕對源地址S1,計算方法是S1=Sh+ 5 1+1(3)圖5給出了源地址發(fā)生器的功能框圖。累加器初始化為零，累加器的內容加上源地址增量和I即為源地址。目的地址發(fā)生器利用目的地址偏移量τ χ計算絕對目的地址Cl1,計算方法是(I1= τ x+2048(4)圖6給出了目的地址發(fā)生器的功能框圖。目的地址偏移量加上常數(shù)2048即為目的地址。因為2048的最高位是1，其余低10位本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種適合于CMMB系統(tǒng)中2種不同碼率LDPC碼的信息比特重新排序裝置，LDPC碼字c的長度是n比特，包括k比特信息數(shù)據(jù)和r比特校驗數(shù)據(jù)，在碼字c的前r比特中有u個信息比特，其中，n、k、r和u皆為正整數(shù)，r=n？k，2種不同碼率分別是1/2和3/4，對于這2種不同碼率QC？LDPC碼，均有n=9216，2種不同碼率對應的參數(shù)r分別是r1/2=4608、r3/4=2304，2種不同碼率對應的參數(shù)u分別是u1/2=2082、u3/4=1612，其特征在于，所述信息比特重新排序裝置包括以下部件：重新排序表，用于存儲相鄰源地址之間的增量δl和目的地址相對于2048的偏移量τl，其中，0≤l
【技術特征摘要】
1.一種適合于CMMB系統(tǒng)中2種不同碼率LDPC碼的信息比特重新排序裝置，LDPC碼字c的長度是η比特，包括k比特信息數(shù)據(jù)和r比特校驗數(shù)據(jù)，在碼字c的前r比特中有u個信息比特，其中，n、Kr和u皆為正整數(shù)，r=n-k，2種不同碼率分別是1/2和3/4，對于這2種不同碼率QC-LDPC碼，均有n=9216，2種不同碼率對應的參數(shù)r分別是r1/2=4608、r3/4=2304，2種不同碼率對應的參數(shù)u分別是u1/2=2082、u3/4=1612，其特征在于，所述信息比特重新排序裝置包括以下部件 重新排序表，用于存儲相鄰源地址之間的增量S1和目的地址相對于2048的偏移量τ !，其中，0 彡 Ku,O 彡 δ 1<16,0< τ ^7168 ； 源地址發(fā)生器，用于計算絕對源地址S1 ； 目的地址發(fā)生器，用于計算絕對目的地址Cl1 ； 控制器，用于對碼字c中的信息比特進行重新排序； 碼字存儲器，用于存儲碼字c和信息向量m。2.如權利要求I所述的信息比特重新排序裝置，其特征在于，只對碼字c前r比特中的所有信息比特重新排序，而讓碼字c后k比特中的所有信息比特保持不動。3.如權利要求I所述的信息比特重新排序裝置，其特征在于，所述重新排序表存儲的不是源地址和目的地址的絕對值，而是相鄰源地址之間的增量S :和目的地址相對于2048的偏移量τ 重新排序表的深度是U，每個單元的數(shù)據(jù)寬度是17位，高4位表示源地址增量δ i，低13位表示目的地址偏移量τ4.如權利要求I所述的信息比特重新排序裝置，其特征在于，所述源地址發(fā)生器利用源地址增量δ I累加計算絕對源地址S1,計算方法是S1 = S1^1+ δ -I，其中，當1=0時，sfO。5.如權利要求I所述的信息比特重新排序裝置，其特征在于，所述目的地址發(fā)生器利用目的地址偏移量τ χ計算絕對目的地址Cl1,計算方法是Cl1= τ 1+2048。6.如權利要求I所述的信息比特重新排序裝置，其特征在于，所述控制器根據(jù)源地址S1和目的地址Cl1對碼字中的信息比特進行重新排序，對于LDPC譯碼之后的信息比特重新排序，先從碼字中讀出信息比特S，再將它寫入到比特氣所在的位置；對于LDP...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張鵬，蔡超時，楊剛，劉蕾，林子良，
申請(專利權)人：蘇州威士達信息科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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